2017/8/7-8/8 月偏食

　　发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 观测方式：

                               
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★★★

　　北京时间2017/8/7的半夜至8/8父亲节的凌晨天亮之前，将发生一场月偏食天象，我国除黑龙江东部地区不能观测到后半部分的半影食之外，其他地区都能观测到月偏食的全过程。这也是今年内我国境内唯一可以看见的食象。台北天文馆邀请大家一起来观赏。
　　这次的月偏食，亚洲、非洲东部、澳洲中部与西部、印度洋全程可见，在半影区内时间约5时4.8分，本影区内时间约1时56.4分，食分0.251。当天月球在摩羯座，周围没有其他亮星。台湾地区可见各阶段的发生时间与所在位置如下表：
　　时     间
　　位     置
　　日
　　时
　　分
　　方位角（度）
　　仰角（度）
　　半影食始P1：月球开始进入地球半影，半影食阶段开始。本次月食开始。
　　7
　　23
　　48.1
　　117.8
　　48.6
　　初亏U1：月球开始进入地球本影，月偏食阶段开始。
　　8
　　01
　　22.3
　　209.4
　　43.7
　　食甚GREATEST：本次食象的中间点，月球最深入地球本影的时刻。
　　8
　　02
　　20.5
　　224.2
　　36.1
　　复圆U4：月球完全离开地球本影，月偏食阶段结束。
　　8
　　03
　　18.8
　　235.5
　　26.3
　　半影食终P4：月球完全离开地球半影，半影食阶段结束。本次月食结束。
　　8
　　04
　　52.9
　　248.5
　　8.1

                               
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　　食分指月球进入本影的部分与月球盘面半径的比例，本次月偏食食分0.251意味着约有月球半径的1/4进入地球本影中，换算成面积的话，则大约6.3%的月面进入地球本影内。食甚时的月球大致如下方影像，像不像是被咬了一口的大饼？

                               
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　　半影食阶段，因仍有阳光照射到整个月面，所以此时的月球看起来还是与满月极类似，只是亮度不如一般的满月而已，所以肉眼通常看不出有何变化，最好利用摄影方式记录，比较能看出月球的变化。
　　而从「初亏」到「复圆」之间约两小时是最精彩的阶段，用肉眼就可以看出月亮明显缺角变暗，「食甚」则是月亮最暗而缺角最大的时候。
　　不过，由上方路径图可见，本次月偏食发生时，是月球的南侧进入地球本影的北端中。这使得月面变化剧烈的部分主要集中在月海比较少的地方，也就是第谷坑周围。
　　如何观察月食：
　　◎肉眼观看
　　月食相当容易观察，仅需凭藉双眼，以最舒服的姿势、轻松观看月亮即可。本次月偏食发生时，月球已在西方天空，渐渐西沉，所以挑选的观测地点，最好是西方至南方都没有障碍物遮蔽的地方。
　　由于本次月全食发生时，月球是从地影的北侧边缘通过，故以肉眼观看时，月球南方边缘的明暗与颜色变化会比北方边缘大；对于面朝西方站立的观测者而言，要注意观察月亮的左下角的变化。进入地球本影的部分会呈现红色调，但因本次食分不大，红色所佔月面比例小，眼睛观察时比较不明显，但用天文摄影的方式则可以清楚呈现。
　　除了进入本影的部分要注意红色调之外，在月面的本影与半影交界之处颜色相当特别，这是因为地球大气平流层内的臭氧层吸收红色阳光，使照射到月面上的阳光只馀蓝绿色光芒而造成的「绿带」，以摄录影方式，更容易看到这个绿带的存在。相关影像与解释，可观赏台北天文馆科学影片：色彩缤纷的月全食。
　　◎摄录影
　　月食摄影基本配备是相机、三脚架与快门线，挑选视野辽阔、没有路灯等光害干扰的区域，摄影效果会比较好。相机或录影机必须利用脚架或其他物品固定相机后，如果没有快门线者，建议开启自拍功能来拍摄，以免因手按压快门，让影像晃动而显得模煳不清。所有摄影项目均请关闭闪光灯功能。
　　月食的成因：
　　月球绕地球公转的轨道称为「白道」；跟着地球一起绕太阳公转的轨道称为「黄道」。月亮公转过程中，和地球、太阳的相对位置一直改变，地球上的人们会见到不同形状的月亮，称为「月相」或「月亮的相位」。月相变化周期即为农历（阴历）的一个月，约29.53天，亦称为一「朔望月」。

                               
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　　月相变化示意图
　　太阳光照射物体时，会在物体背面形成阴影。由于地球是球形，且太阳体积比地球大许多，故地球阴影是圆锥形的，其中深灰色小圆锥称为「本影」，阳光完全无法抵达；浅灰色大圆锥称为「半影」，仍有一部分的太阳可以照射到此处。

                               
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　　本影与半影示意图

                               
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　　月食成因示意图
　　我们所见的月光其实是月亮表面反射的太阳光，因此当月亮恰好处在地球的本影中，无法再反射太阳光时，古时人们觉得是因为「蟾蜍食月」，便将这种现象称为「月食」。若与月相变化图比对，可知月亮进入地球本影时，相当于「望（满月）」的位置，地球会介在月亮和太阳之间，因此只有在满月时，才可能发生月食。每年可能发生的月全食最多只会有3次，最少则连1次都没有；但如果连月偏食也计入的话，则一年的月食发生次数可多达5次。
　　然而，白道面和黄道面两者并不重合，而是有个约5°9'的夹角。当月亮在望的位置时，不一定会恰好落在地球阴影中；唯有位在白道面和黄道面的交点（节点）附近时，才有机会形成月食。故月全食发生有2个必要条件：（1）为月亮必须在望的位置，（2）月亮必须在白道面与黄道面的交点上，简而言之，就是月─地─日必须几乎成一直线。
　　因月球位置并不见得会恰好全部落在地球本影中，若月球全部进入地球本影中，则为月全食；若仅从地球本影边缘通过，只有一部分月面被遮，则形成月偏食；若月球全部位在地球半影中，则为半影月食。半影月食的光度变化非常小，除非用比较灵敏的摄影器材或光度观测仪器，否则不太容易用肉眼看出变化，所以一般都不做预报。

                               
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　　月食种类、成因与各阶段名称示意图。
　　进入地球本影的部分为何会呈现红色？
　　在地球本影区，阳光本会完全被地球遮蔽而使得地球上的人们看不见月亮，然而因地球具有大气层，阳光经地球大气层的散射与折射后，短波长的蓝光被散射掉，长波长的红光则被大气层折射至月球表面，因而使进入地球本影的部分颜色偏红，欲接近地球本影中心的话，红色调会愈深、愈暗。

                               
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　　月全食时的红色月亮成因示意图。
　　以上内容由台北天文馆提供，「有趣天文奇观」网站收录，欢迎多加利用。
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